Šāda ierīce var palīdzēt kontrolēt gaisa kvalitāti, kā arī brīdināt īpašnieku par gāzes noplūdi vai uzliesmojošu gāzu klātbūtni. Papildu funkcionalitātei detektorā ietilpst mitruma un temperatūras sensors. Šī mini stacija spēs noteikt visus galvenos atmosfēras piesārņotājus (oglekļa monoksīdu, slāpekļa oksīdu, sēra dioksīdu, ozonu un daļiņas), izņemot sēra dioksīdu.
Sakarā ar to, ka izmantotajiem sensoriem ir atšķirīgas cenas un to parametri atšķiras viens no otra, to kalibrēšana notika autoram zināmās gāzes koncentrācijās.
Materiāli:
- Arduino Uno
- 5 V barošanas avots
- LCD vairogs RGB 16x2 LCD vairogs
- gāzes sensors MiSC-2614 (ozons)
- Gāzes sensors MQ-9
- Keyes DHT11 mitruma un temperatūras sensors
- Shinyei PPD42 daļiņu sensors
- Gāzes sensors MQ-2
- Gāzes sensors MiCS-2714 (NO2)
- Piekļuve 3D printerim (korpusam varat izmantot esošo plastmasas vai koka kasti)
- maizes dēlis
- 5 V ventilators
- 24 kalibra (0,511 mm) vadītāji 10 - 15 gab.
Elektriskā ķēde:
Šajā diagrammā parādīta ierīces darbības vispārējā diagramma, kas attēlo šo detektoru. Autore lūdz pievērst uzmanību tam, ka lielāko daļu pieslēgvietu ar sensoriem var mainīt, bet tad jāmaina programmas kods.
Pirmais solis. Makrodaļiņu sensors.
Daļiņu datu vākšanai tiek izmantoti divi Shinyei PPD42 sensori.
Katrā no tām ir divas izejas: kreisajā dzeltenā krāsā - mazām cietām daļiņām, bet otrajā - lielām daļiņām. Izejas tiks savienotas ar Ardiuno ar 5 V barošanas spriegumu, kā norādīts vispārējā diagrammā.
Katrs no sensoriem izmanto gaismas diodi un fotodiodi, lai izmērītu daļiņu koncentrāciju gaisā.
Otrais solis Gāzes sensora plāksne.
Zemāk ir gāzes un temperatūras sensoru ar mitrumu drukātās shēmas plates diagramma. Autors pats izgatavoja iespiedshēmas plates un iesaka arī tiem, kas tiks iesaistīti šajā projektā, un atzīmē, ka shēmas shēma fiziski var atšķirties no diagrammā norādītās.
Trešais solis NO2 un ozona sensori.
Iekšā mājās gatavots izmantojiet virszemes stiprinājuma sensorus MiCS-2614 un MiCS-2714, tie gaisā nosaka ozonu un ozona dioksīdu.
Katrs sensora elementa sensors izmanto iekšējo pretestību. Diagrammā parādīta mērīšanas rezistora atrašanās vieta starp spailēm K un G. Lai noteiktu pareizo atrašanās vietu, tika izmantots ohmmeters. Rezistora pretestība ir kOhm robežās.Sensoriem ir arī sildelements starp spailēm H un A, kas uztur sensora elementa temperatūru. Sildelementa pretestība ir 50-60 kOhm.
Turklāt 82 kOhm un 131 kOhm rezistori ir uzstādīti virknē ar sensoru elementiem uz maizes paneļa.
Ceturtais solis. Gāzes sensori.
Autore izmanto gāzes sensorus MQ-2 un MQ-9, kas mēra toksiskas gāzes. Sensori izmanto gāzjūtīgu rezistoru, lai noteiktu toksiskas gāzes, un izmanto to sildelementu, lai iestatītu un uzturētu vēlamo sensora temperatūru.
Sensori tiek uzstādīti atbilstoši shēmas plates izkārtojumam. MQ-2 sensors ar spaili A ir savienots ar 5 V barošanas avotu, G spaili pie zemes, S spaili pie zemes ar 47 kOhm rezistoru. MQ-9 sensors ir savienots nedaudz savādāk: tapu A pie tranzistora, B līdz 5 V strāvai, tapu G un zemējumu, un tapu S zemēt caur 10 kΩ rezistoru.
Piektais solis Mitruma un temperatūras sensors.
Šis sensors ir obligāts, jo mitruma un temperatūras kontrole ir ļoti svarīga gāzes koncentrācijas noteikšanā. Palielinātas mitruma un temperatūras vērtības lielā mērā ietekmē mērījumu precizitāti abiem šiem parametriem, ko var uzraudzīt ar vienu sensoru. Tās savienojums ir šāds: kreisā spaile ir savienota ar strāvu, vidējā spaile ir signāla izeja, un labā spaile ir savienota ar zemi. Signāls no šī sensora tiks nosūtīts uz Arduino digitālo portu.
Sestais solis Ventilators un barošanas avots.
Apskatot visa projekta shēmu, var redzēt, ka tiek izmantots tikai viens 5V ieejas spriegums. Šajā mājās gatavotajā izstrādājumā tiek izmantots parasts tīkla adapteris. Ierīces pareizai darbībai un pārkaršanas novēršanai tiek izmantots 5 V apvalka ventilators.
Septītais solis. Korpuss.
Korpuss var būt izgatavots no improvizētiem materiāliem, piemēram, koka, metāla, plastmasas. Autore izmantoja 3D printeri, drukāšanas fails ir pievienots raksta apakšā.
Astotais solis. Programmas kods.
Kods datu ieguvei no detektora ir pievienots zem raksta. Kods izdrukā uz monitora sensora vērtības, Shinyei PPD42 signālus un mitruma rādījumus ar temperatūru. Dati tiek parādīti arī LCD displejā.
Ierīces darbībai tiek ielādētas mitruma sensora un LCD vairoga bibliotēkas.
